鋅空氣化學(xué)電池

各種金屬空氣電池產(chǎn)品已經(jīng)存在了幾十年，從小型紐扣電池到用于牲畜圍欄的電圍欄，再到可以持續(xù)使用數(shù)月的大型立方體電池。金屬-空氣電池是眾所周知的。

金屬-空氣電池是利用懸浮在電解液中的金屬顆粒，如懸浮在鐘罩溶液中的鋅粉，在帶有外部空氣電極的束管中流動(dòng)循環(huán)而獲得的。這種電池可以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的電力需求的高電流密度。然而，金屬空氣電池（鋅或鋁）在操作過程中需要采取許多預(yù)防措施。盡管如此，快速充電能力使其在電動(dòng)汽車等應(yīng)用中具有吸引力。

由此可見，未來電動(dòng)汽車搭載鎳氫化學(xué)電池和鋅空氣電池的可能性很大。鎳氫化學(xué)電池提供峰值電流需求，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)過程中的制動(dòng)能量回收，而鋅空氣電池滿足長距離續(xù)航（1000公里以上）的能量需求。豐田在 2008 年宣布，它正在認(rèn)真研究可為未來遠(yuǎn)程電動(dòng)汽車提供動(dòng)力的電池技術(shù)。

金屬-空氣電池的成功取決于多種因素，包括用于循環(huán)的金屬或金屬合金的選擇、空氣電極的控制（研究滯后于燃料電池）、液壓系統(tǒng)和單體電池的小型化、系統(tǒng)熱電可行性通過控制和填充新的懸浮金屬顆粒來實(shí)現(xiàn)重復(fù)充電，以避免放電后電解液的過渡特性發(fā)生變化。正在開發(fā)的可充電金屬空氣電池使用高能量密度金屬氧化物材料，例如鋅或鋁。金屬-空氣電池的陰極（空氣電極）由多孔碳結(jié)構(gòu)或浸漬一定催化劑的金屬網(wǎng)格組成。電解質(zhì)可以保證OH-離子的順利通過，無論是液體還是固體（聚合物膜被KOH飽和）。金屬空氣電池的循環(huán)壽命約為100次，綜合效率約為50%。鋅空氣電池的能量密度可達(dá)450W·h/kg，而鋁空氣電池的能量密度有望超過550W·h/kg。一旦金屬空氣電池的充電技術(shù)成熟，這種使用高能量密度、低成本材料的電池技術(shù)將極具吸引力。

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本文由日本NEC鋰電池中國營銷中心于2023-04-19 21:56:31 整理發(fā)布。
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